摘要:電磁流量計(jì) 以其安裝方便、測(ce)量精度高和使用(yong)壽命長等一般流(liú)量計🥵所不具備的(de)優點，在熱網計量(liang)中擁有着不可替(ti)💃代的🌈地位。因此電(dian)磁流量計對于熱(rè)網高溫水流量測(cè)量來說則是一種(zhǒng)比較理想的計量(liang)儀表，可🐅以在供熱(re)企業的熱網測量(liang)中廣泛推廣🈚。
1．引言(yán)
　　城鎮集中供熱目(mù)前在我國北方大(da)多數城鎮已得到(dào)大🌈規模的普及并(bìng)以更加迅猛的勢(shi)頭發展着，在這些(xie)💋小則數十👣萬，多則(zé)有數百萬甚至上(shàng)千萬平方米供熱(re)面積的熱網上，哪(na)怕任🐪何微小的技(ji)術進步都會産生(shēng)🔴巨大的經濟效益(yi)和社會效益。熱電(diàn)廠的熱力産品主(zhǔ)要有蒸汽和熱水(shui)。對蒸汽和熱水的(de)流量、熱量如何㊙️計(jì)👌量和管理是維護(hù)供用熱雙方經濟(jì)利益、減少貿易糾(jiū)紛、維持社會和諧(xie)穩定的關鍵所在(zai)
2．電磁流量計
　　流量(liang)計(Flowmeter)是指用以測量(liang)瞬時流量和累計(ji)流量的器具，統稱(chēng)爲流量計。流量計(ji)是工業測量中重(zhong)要的儀表之一。随(suí)着工業生産的發(fā)展，對流量測量的(de)精度和範圍㊙️的要(yao)求越來越高，流量(liang)🐅測量技術日新月(yue)異❗，爲了适應各種(zhong)用途📱，各種類型的(de)流量計相繼問世(shi)。目前已投入使用(yòng)的流量計已超過(guo)100種。
　　電磁流量計就(jiù)是其中一種測量(liàng)導電介質體積流(liu)量的計量☁️儀🏃‍♀️表，具(ju)有無節流阻流部(bu)件，不易堵塞，耐腐(fu)蝕性好，适用介質(zhì)🏃‍♀️範圍廣，測量精度(dù)不受被測介📱質溫(wēn)度🏒、粘度、密度、壓力(li)、比重等物理參數(shù)的影響，其示值在(zài)一定的導電率範(fàn)圍内與被标定的(de)液體種類無關等(děng)特點。
2．1工作原理
　　電(diàn)磁流量計的測量(liàng)原理是基于法拉(lā)第電磁感應定律(lǜ):導電液體在磁場(chang)中切割磁力線運(yun)動時，導體中産生(shēng)感應電👌勢，如圖1所(suǒ)示，其感應電勢E爲(wei):
E=KBVD
式中:
K———儀表常數
B———磁(cí)感應強度
V———測量管(guǎn)道平面内的平均(jun1)流速
D———測量管道截(jie)面的内徑

　　電磁流量計在(zài)結構上一般由電(diàn)磁流量計傳感器(qì)和電磁流量計信(xìn)号轉換器兩部分(fèn)組成。一般情況下(xià)傳感器和轉換器(qì)是分體的，傳感器(qì)安裝在生産過程(cheng)工藝管道上，它的(de)作用是将流經管(guan)内的液體🏒流量值(zhi)線性地變換♍成感(gǎn)應電勢信号，并通(tōng)過傳輸線将此信(xìn)号送到轉換器中(zhong)去，主要由管組件(jian)、磁路系統、電極及(jí)幹擾調整機構等(deng)💞部分組成。信号轉(zhuǎn)換器的作用😘是将(jiāng)傳感器送來的流(liu)量信号進行比較(jiào)⭐、放大、并轉換成統(tong)一💜标準的輸出信(xìn)号，以實現對被測(ce)液體流量的遠距(ju)離👄指示、記錄、積算(suan)或調節控制。也有(you)的電磁流量計将(jiang)傳感器和信号轉(zhuǎn)換器裝在一起組(zǔ)成 一體型電磁流(liú)量計 ，可就地顯示(shi)，并遠傳顯示和控(kòng)制。圖2是分體式的(de)傳感器和轉換器(qi)工作的原理圖。

2．2功能(neng)特點
電磁流量計(ji)主要有以下特點(dian):
(1)傳感器結構簡單(dān)可靠，沒有可動部(bu)分，也沒有阻礙🌈被(bei)測介質流動的節(jie)流部件，不會發生(shēng)阻塞問題：
(2)由于沒(mei)有節流部件，被測(ce)介質在傳感器的(de)測量管内流過🐪時(shi)🔞幾乎沒有壓力損(sǔn)失，僅有可忽略不(bu)計的沿程阻力;
(3)電(dian)磁流量計量程範(fan)圍極寬，而且可任(rèn)意改變量程;其流(liú)🈲量、流速、口徑三者(zhě)關系可查閱曲線(xian)(圖3);

(4)電磁流量計無(wú)機械慣性，反應靈(líng)敏，可以測量瞬時(shí)脈動流量，而💞且線(xiàn)性好，可以将測量(liàng)信号直接用轉換(huan)器線性地轉換成(chéng)标準信号輸出，并(bing)且低頻三值波勵(lì)磁不受工🌈頻及現(xiàn)場條件各種雜波(bō)幹擾影響，工作穩(wěn)定可靠;
(5)傳感器測(ce)量管道内隻有内(nei)襯和電極與被測(ce)液體接觸，隻要合(hé)理選擇電極和内(nei)襯材料，即可耐腐(fu)蝕和耐磨損;
(6)安裝(zhuāng)、使用維護方便，使(shi)用壽命較長。一般(bān)的電磁流🙇‍♀️量計要(yào)求的直管段爲前(qián)5D，後3D，智能文丘利電(dian)磁流量計隻需要(yào)前3D，後1D，就能确保♍計(jì)量精度。
3．熱網應用(yòng)
　　國電作爲城市現(xian)代化建設的基礎(chu)設施，用集中供熱(re)形式替代分散供(gòng)熱形式，在節約能(néng)源和改善環💰境污(wū)染等方面🙇‍♀️顯示出(chū)巨大的優越性，爲(wei)城市建設和人民(min)✔️生活水平的提🧡高(gāo)做出了貢獻。
公司(sī)目前負責39家企業(yè)高溫水熱用戶和(he)95家高溫水換熱站(zhàn)🐆冬季供暖工作，這(zhè)些熱用戶和換熱(re)站基本都采用電(dian)磁流量計用來計(jì)量高溫水流量。
　　首(shǒu)先從供熱企業本(ben)身來說，供熱管網(wǎng)在運行中普🤟遍存(cun)在水力失調(即供(gong)熱管網不能按照(zhào)管段所需的流量(liàng)進行分配)的問題(tí)。水力失調會造成(cheng)供熱系統的效率(lü)降低🌏和供熱質量(liàng)的惡化，使🎯得供熱(re)系統能耗和運行(háng)費用大幅度增加(jiā)。要想進行水力平(ping)衡的調節，管網中(zhōng)的流量參數是必(bì)不可少的重要參(can)考數據。安裝在供(gong)水管線上的㊙️流量(liang)計可以很直觀的(de)反映出🛀🏻管線中的(de)瞬時水流量和累(lei)計水流量。根據流(liu)量計顯示的測量(liang)值來調節熱網系(xì)統水力平衡，從而(er)達到提高供熱效(xiao)率的‼️效果，并且可(ke)以得到可靠的流(liu)量測量參數進行(háng)調整負荷，進一步(bù)根據用戶端的流(liu)量測量值的變化(huà)來調整高溫水網(wǎng)管線的💜供熱量來(lái)滿足熱用戶需求(qiú)。可見，電磁流量計(ji)在供熱生⛹🏻‍♀️産中的(de)應用是很重要的(de)，具體體現在以下(xià)幾個方面:
(1)電磁流(liú)量計廣泛應用于(yu)一些較大型的居(jū)民換熱站内，作爲(wei)高溫水流量計的(de)測量儀表，因爲其(qí)居民供暖水網覆(fu)蓋面積很大，并且(qiě)水網管道容易上(shàng)鏽，裏面的雜質很(hen)多，如果☁️采用差壓(yā)式流量計，很容易(yi)造成節流🌈裝置的(de)堵塞，從而導緻計(jì)量不準确，而電👅磁(cí)流量計傳感器結(jie)構簡🏃‍♂️單可靠，沒有(you)可動部分，也沒有(yǒu)阻礙被測⭕介質流(liu)動的節流部件，不(bu)會發生阻塞問題(ti)。由于電磁流量計(jì)的傳感器測量管(guǎn)道内隻有内襯和(he)電極與被❤️測液體(ti)接觸，因此爲換熱(re)站選用的内襯材(cái)質爲聚四🍓伏乙烯(xi)㊙️，電極材料爲含👉钼(mù)不🐉鏽鋼，更加保證(zhèng)了内襯和電極的(de)耐腐蝕和耐磨損(sun)性，可以有較長的(de)使用壽命，節省設(shè)備維護經費。
(2)在一(yī)些小型換熱站，由(you)于換熱站内空間(jiān)小、直管段較短，安(an)裝空間不大。一般(ban)的流量計要求的(de)直管段🌂較長，在換(huàn)熱站内無法滿💚足(zu)其直管段要求，不(bú)能保證計量的正(zhèng)确率。但是電磁流(liu)量計一般要求的(de)直管段爲前5D，後3D，而(er)智能文丘利電磁(cí)流量計隻需要前(qian)❗3D，後1D，就能确保計量(liang)精度。所以其以安(ān)裝、使用維護方便(biàn)的特點得以🏃🏻‍♂️廣泛(fan)使用。
(3)自供熱行業(ye)改革後，我國逐步(bu)實行供熱分戶計(ji)量、按用🤞熱量計量(liàng)收費制度。分戶計(jì)量用熱就要安裝(zhuāng)熱量計量儀表。要(yào)想📧計量❓管線中熱(re)水的熱量，對管線(xian)中熱水的流量測(ce)量是必不可少的(de)參考數值。所以電(dian)磁流量計還應用(yong)于企業高溫水熱(re)用戶的高溫水進(jìn)戶的供回水雙側(ce)，作爲流量計✍️量儀(yi)表，并配PT1000的熱電阻(zǔ)，共同将信号入熱(re)量計量儀，并按照(zhào)熱量計量儀顯示(shì)的熱量值對用戶(hù)進行收費。由于電(dian)磁流量計沒有節(jiē)流部🌈件，被測介質(zhì)在傳感器的測量(liàng)管内流過👄時幾乎(hū)沒有壓力損失，僅(jǐn)有可忽略不計的(de)沿程阻力;這樣就(jiù)減少了管道裏面(miàn)的壓力損失，避免(miǎn)了計量♋誤差的産(chǎn)生。并且因爲在供(gòng)回水兩端都安裝(zhuang)了電磁流量計，所(suo)以可以測量出其(qí)供回水的差值，對(dui)高溫水的失水量(liàng)加以計量☂️，避免了(le)高溫📱水的丢失，保(bǎo)證了對企業熱用(yong)戶的貿易計量的(de)正确率。
(4)由于各個(ge)用戶的工作環境(jìng)不同，其周圍環境(jing)對流量計産💁生🈲的(de)幹擾也是影響熱(re)量計量正确率的(de)重要因👈素。一般的(de)差壓👨‍❤️‍👨式流量計其(qi)流體流量經節流(liú)🔞件及差壓變送器(qì)兩次信号能量形(xíng)式的轉換，輸出統(tong)一的電流信号給(gei)🍉熱量積算儀，而電(diàn)流信号容易受到(dao)工頻及現場條件(jiàn)各種雜波的幹擾(rao)影響，導緻計量不(bu)準确，而電磁流量(liàng)計無機械慣性，反(fan)應😘靈敏，可以測量(liang)瞬時脈動流量，而(er)且線性♊好，可以将(jiang)測量信号直接用(yong)轉換器線性地轉(zhuan)換成标💜準🔞信号輸(shu)出，低頻三值❗波勵(lì)磁不受❤️工頻及現(xiàn)場條件各種雜波(bo)🌏幹擾影響，工作穩(wen)定可靠，并且爲了(le)避免外界強磁場(chǎng)的幹擾，還可以加(jia)強對儀表的接地(dì)措施，使儀表🔴可靠(kào)📧的接地工作，提高(gāo)測量精度，不受外(wai)界寄生電勢的幹(gàn)擾，其傳感器應有(yǒu)良好的單獨接⭐地(di)。如圖4所示。從而進(jìn)一步的保證熱量(liang)計量的正确率，減(jian)少💯貿🐪易糾紛，避免(mian)給公司造成損失(shi)。

4．發展(zhǎn)趨勢
　　盡管電磁流(liú)量計具有上述許(xǔ)多優異的性能，但(dan)是在使用上也有(you)一定的限制。它的(de)不足之處有:
(1)電磁(cí)流量計不能測量(liàng)氣體、蒸汽以及含(han)大量氣泡的液體(ti)🏃‍♂️;
(2)電磁流量計目前(qián)還不能測導電率(lü)很低的液體，如石(shí)🏃‍♂️油制✊品和🙇‍♀️有機溶(róng)劑等;
(3)電磁流量計(ji)要求避免外界強(qiáng)磁場的幹擾，并對(dui)儀表接地♉措施有(you)一定的要求，如果(guǒ)處理不當，就會影(ying)響儀表的正常運(yùn)行。
　　但是流量是計(jì)量的重要數據，所(suo)以它的測量關系(xì)企業的效🔞益、産品(pǐn)的質量，各國都很(hěn)重視流量儀表的(de)研制開發，電磁流(liu)💛量計則是目前較(jiào)爲成熟又發💃🏻展較(jiào)快❤️的流量儀表。從(cong)1953年第一台 工業用(yòng)電磁流量計 投入(ru)市場以來，在應用(yong)中不斷發現問題(ti)，解決問題，不斷💁采(cai)🔆用新技術，不斷改(gǎi)進，如今電磁流量(liang)計得到了長足的(de)發展。從國際上看(kàn)和從使用方法上(shang)來看，不僅有測量(liang)滿🥰管的電👄磁流量(liang)計，而且已出現測(ce)量📞非滿管的電磁(cí)流量計，還出現了(le)二線制❗電磁流量(liang)計、 電池供電式電(diàn)磁流量計 以及測(ce)量低電導率的電(dian)磁流量計。
4．1非滿管(guǎn)電磁流量計
　　傳統(tǒng)電磁流量計隻能(néng)測量滿管液體流(liu)量，非滿管🙇🏻電磁流(liu)量計應用于具有(you)自由表面自然流(liú)的下水排放領域(yu)，并提高該領域的(de)測量精度。将傳統(tong)非滿管流或💘明渠(qu)流流量誤差從±(3－5)%FS降(jiang)低到±(1－2)%FS。
4．2測量更低電(diàn)導率的液體
　　現在(zài)可測量比傳統電(diàn)磁流量計電導率(lǜ)阈值低2－3個數✨量級(ji)的液體，如以前不(bú)能測量的甘油、乙(yi)二醇等。除此之外(wài)，本類儀表幾乎不(bu)存在漿液噪聲和(hé)流動噪聲，也✏️不會(huì)産生電極表面效(xiao)應形成的噪聲。襯(chèn)裏内表面覆蓋油(yóu)脂等非導電層或(huo)結薄絕緣垢層也(yě)不會影響測量。
4．3低(di)功耗和二線制電(diàn)磁流量計有較快(kuai)發展
　　二線制不需(xu)另外外接激磁回(hui)路，僅用4mADC電流提供(gong)儀✨表所需⛱️功率，通(tōng)常僅數十毫瓦。低(dī)功耗電磁流量計(ji)使有可能采用幹(gàn)電池或🌈太陽電池(chi)，更方便地将電❤️磁(ci)流量計裝用于無(wú)市電供電的場所(suo)。
4．4二維(方向)電磁流(liú)速計和多測量點(diǎn)插入式電磁流量(liang)計
　　置于船體外部(bu)的船舶電磁航速(sù)儀是插入式電磁(cí)🔞流量計🔞的雛形。後(hòu)來插入式電磁流(liu)量計在大中型管(guǎn)道中卻有較大發(fa)展，也有用于明渠(qú)，稱作電磁流速計(jì)(electromagneticcurrentmeter)。但🍓在河道流或水(shui)💯利試驗模型不👄僅(jǐn)要測量流🐆速還要(yao)知道流速方向。二(èr)維電磁流速記又(yòu)稱向量流速計，使(shi)電磁流量儀表族(zu)可以進入水文試(shi)驗應用領域。此外(wai)插入式電磁流量(liàng)計還參照勻速管(guǎn)的設計思路，在插(cha)入杆上置多套電(diàn)磁流速測量單元(yuan)，提高測量精度，使(shi)插🛀🏻入式電磁流量(liàng)計在大管經應用(yong)處于有利地位。
5．結(jie)束語
　　企業用戶的(de)供熱計量體系，需(xu)要準确的流量計(ji);熱網系統🔆水力平(píng)衡和熱力平衡的(de)精細化調控，也同(tóng)🏃樣需要準确的流(liu)量計。所以流量計(jì)在高溫水熱網的(de)調控、計量等方面(miàn)有着重要👉的作用(yòng)。電磁流量計以其(qi)安裝方便、測量精(jing)度高和使用壽命(mìng)長等一般🍉流量計(jì)所不具備的優點(diǎn)，在熱網計量中擁(yong)有着不🌈可替代的(de)地位。因此電磁流(liu)量計對于熱網高(gao)溫水✌️流量測量來(lai)說則是一種比較(jiao)理想的計量儀表(biǎo)，可📧以在供熱企業(ye)的熱網測量中廣(guǎng)泛推❓廣。

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